西门子PLC是怎么控制伺服电机的?
在回答这个问题之前,首先要清楚的用途,相对于普通的电机来说,伺服电机主要用于精确定位,因此大家通常所说的控制伺服,其实就是对伺服电机的。其实,伺服电机还用另外两种工作模式,那就是速度控制和转矩控制,不过应用比较少而已。
速度控制一般都是有变频器实现,用伺服电机做速度控制,一般是用于快速加减速或是速度精准控制的场合,因为相对于变频器,伺服电机可以在几毫米内达到几千转,由于伺服都是闭环的,速度非常稳定。转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩,同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制,可以把伺服驱动器当成变频器,一般都是用模拟量控制。
伺服电机较主要的应用还是定位控制,位置控制有两个物理量需要控制,那就是速度和位置,确切的说,就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方,并准确的停下。
伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。比如,我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果PLC在一分钟内发送10000个脉冲,那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈,如果在一秒钟内发送10000个脉冲,那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。
所以,PLC是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的,用物理方式发送脉冲,也就是使用PLC的晶体管输出是较常用的方式,一般是低端PLC采用这种方式。而中高端PLC是通过通讯的方式把脉冲的个数和频率传递给伺服驱动器,比如Profibus-DPCANopen,MECHATROLINK-II,EtherCAT等等。这两种方式只是实现的渠道不一样,实质是一样的,对我们编程来说,也是一样的。这也就是我想跟大家说的,要学习原理,触类旁通,而不是为了学习而学习。
对于程序编写,这个差别很大,日系PLC是采用指令的方式,而欧系PLC是采用功能块的形式。但实质是一样的,比如要控制伺服走一个**定位,我们就需要控制PLC的输出通道,脉冲数,脉冲频率,加减速时间,以及需要知道伺服驱动器什么时候定位完成,是否碰到限位等等。无论哪种PLC,无非就是对这几个物理量的控制和运动参数的读取,只是不同PLC实现方法不一样。
西门子PLC逻辑梯形图编程的特点
编程语言是从继电器接点控制线路图上发展起来的一种,两者的结构非常类似,但其程序执行过程存在本质的区别。因此,同样作为继电器接点控制系统与梯形图的基本组成3要素触点、线圈、连线,两者有着本质的不同。
1.触点的性质与特点
梯形图中所使用的输入、输出、内部继电器等编程元件的常开、常闭触点,其本质是PLC内部某一存储器的数据位状态。程序中的常开触点是直接使用该位的状态进行逻辑运算处理;常闭触点是使用该位的逻辑非状态进行处理。它与继电器控制电路的区别在于:
①梯形图中的触点可以在程序中无限次使用,它不像物理继电器那样,受到实际安装触点数量的限制。
②在任何时刻,梯形图中的常开、常闭触点的状态是一的,不可能出现两者同时为l的情况,常开、常闭触点存在严格的非关系。
2.线圈的性质与特点
梯形图编程所使用的内部继电器、输出等编程元件,虽然采用了与继电器控制线路同样的线圈这一名称,但它们并非实际存在的物理继电器。程序对以上线圈的输出控制,只是将PLC内部某一存储器的数据位的状态进行赋值而已。数据位置1对应于线圈的得电;数据位置0对应于断电。因此,它与继电器控制电路的区别在于:
①如果需要,梯形图中的输出线圈可以在程序中进行多次赋值,即在梯形图中可以使用所谓的重复线圈。
②PLC程序的执行,严格按照梯形图从上至下、从左至右的时序执行,在同一PLC程序执行循环内,不能改变已经执行完成的指令输出状态(已经执行完成的指令输出状态,只能在下一循环中予以改变)。有效利用PLC的这一程序执行特点,可以设计出许多区别于继电器控制线路的特殊逻辑,如边沿处理信号等。
3.连线的性质与特点
梯形图中的连线仅代表指令在PLC中的处理顺序关系(从上至下、从左至右),它不像继电器控制线路那样存在实际电流,因此,在梯形图中的每一输出线圈应有各自独立的逻辑控制电路(即明确的逻辑控制关系),不同输出线圈间不能采用继电器控制线路中经常使用的电桥型连接方式,试图通过后面的执行条件,改变已经执行完成的指令输出。
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西门子PLC分类与简介
一、分类
德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工业网络,HMI人机界面,工业软件等。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATICS7-200PLCS7-200PLC是**小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的种CPU可供选择使用。
2.SIMATICS7-300PLCS7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200PLC比较,S7-300PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1s)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:**时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。
3.SIMATICS7-400PLCS7-400PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。S7-400PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
4.工业通讯网络通讯网络是自动化系统的支柱,西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯,SIMATICNET是全部网络系列产品的总称,他们能在工厂的不同部门,在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据,有标准的接口并且相互之间完全兼容。
5.人机界面(HMI)硬件HMI硬件配合PLC使用,为用户提供数据、图形和事件显示
公司主营:数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,
变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器
6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品.